JP2003206997A - Small-sized reduction gear and geared motor provided with it - Google Patents
Small-sized reduction gear and geared motor provided with itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカメラや携
帯電話等の小型電子機器に搭載される小型減速機および
これを備えたギヤードモータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small reducer mounted on a small electronic device such as a camera or a mobile phone and a geared motor including the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の小型減速機およびギヤー
ドモータとして、例えば特開平３−２２３５４７号公報
に記載のものが知られている。この小型減速機は、主体
を為す遊星歯車機構と、遊星歯車機構を収容するケース
とから成り、ケースを介してモータに一体的に取り付け
られている（ギヤードモータ）。遊星歯車機構は、モー
タの主軸に固定した太陽歯車と、太陽歯車に噛み合う複
数の遊星歯車と、複数の遊星歯車を回転自在に支持する
キャリアと、遊星歯車に噛み合う固定内歯歯車と、遊星
歯車に噛み合うと共に出力軸を一体に形成した可動内歯
歯車とで構成されている。2. Description of the Related Art Heretofore, as a compact reducer and a geared motor of this type, those described in, for example, JP-A-3-223547 have been known. This small reduction gear is composed of a planetary gear mechanism that is a main component and a case that houses the planetary gear mechanism, and is integrally attached to the motor through the case (geared motor). The planetary gear mechanism is a sun gear fixed to the main shaft of a motor, a plurality of planet gears that mesh with the sun gear, a carrier that rotatably supports the planet gears, a fixed internal gear that meshes with the planet gears, and a planet gear. And a movable internal gear integrally formed with the output shaft.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の小型
減速機では、可動内歯歯車に加えキャリアも回転する。
すなわち、モータに対し、可動内歯歯車は高減速比で回
転しキャリアは低減速比で回転する。また、構成歯車の
歯数調整により、可動内歯歯車とキャリアとを逆方向に
回転させることも容易である。In such a conventional small speed reducer, the carrier rotates in addition to the movable internal gear.
That is, with respect to the motor, the movable internal gear rotates at a high reduction ratio and the carrier rotates at a reduced speed ratio. It is also easy to rotate the movable internal gear and the carrier in opposite directions by adjusting the number of teeth of the constituent gears.
【０００４】本発明は、上記の遊星歯車機構において、
可動内歯歯車とキャリアとが同軸上においてそれぞれ回
転することに着目して為されたものであり、遊星歯車機
構から２つの回転出力を取り出すことを可能とした小型
減速機およびこれを備えたギヤードモータを提供するこ
とをその課題としている。The present invention provides the above planetary gear mechanism,
The present invention was made by paying attention to the fact that the movable internal gear and the carrier respectively rotate on the same axis, and a small reduction gear capable of extracting two rotation outputs from the planetary gear mechanism and a geared gear having the same. The challenge is to provide a motor.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の小型減速機は、
入力側の太陽歯車と、太陽歯車に噛み合う遊星歯車と、
遊星歯車を自転自在に且つ太陽歯車廻りに公転自在に支
持するキャリアと、遊星歯車に噛み合う固定内歯歯車
と、遊星歯車に噛み合う可動内歯歯車と、から成る遊星
歯車機構を備えた小型減速機において、可動内歯歯車を
第１の回転出力手段とし、キャリアを第２の回転出力手
段としたことを特徴とする。そして、可動内歯歯車は、
同軸上において第１の回転出力手段を構成する円筒状の
第１出力軸部を有し、キャリアは、同軸上において第２
の回転出力手段を構成すると共に第１出力軸部に挿通す
る第２出力軸部を有することが、好ましい。A compact speed reducer according to the present invention comprises:
The sun gear on the input side and the planetary gear that meshes with the sun gear,
A small reduction gear equipped with a planetary gear mechanism including a carrier that supports a planetary gear so that it can freely rotate and revolve around the sun gear, a fixed internal gear that meshes with the planetary gear, and a movable internal gear that meshes with the planetary gear. In the above, the movable internal gear is used as the first rotation output means, and the carrier is used as the second rotation output means. And the movable internal gear is
It has a cylindrical first output shaft portion that constitutes first rotation output means coaxially, and the carrier is coaxially second
It is preferable to have the second output shaft part which constitutes the rotation output means and which is inserted into the first output shaft part.
【０００６】この構成によれば、第１の回転出力手段を
構成する可動内歯歯車に加え、キャリアの回転を第２の
回転出力手段として取り出すことにより、単一の遊星歯
車機構から関連を持つ２つの回転出力を取り出すことが
できる。すなわち、回転数の異なる２つの回転出力を取
り出すことができると共に、回転方向が異なる回転出力
を取り出すこともできる。また、可動内歯歯車とキャリ
アとは同軸上に配設されているため、第１の回転出力手
段を構成する可動内歯歯車の第１出力軸部と、第２の回
転出力手段を構成するキャリアの第１出力軸部とを、同
軸上に形成することができる。According to this structure, in addition to the movable internal gear that constitutes the first rotation output means, the rotation of the carrier is taken out as the second rotation output means, so that a single planetary gear mechanism is associated. Two rotation outputs can be taken out. That is, it is possible to take out two rotation outputs having different rotation speeds and also obtain rotation outputs having different rotation directions. Further, since the movable internal gear and the carrier are arranged coaxially, the first output shaft portion of the movable internal gear that constitutes the first rotation output means and the second rotation output means are constituted. The first output shaft portion of the carrier can be formed coaxially.
【０００７】この場合、第１出力軸部と第２出力軸部と
は、相互に回転自在に係合していることが、好ましい。In this case, it is preferable that the first output shaft portion and the second output shaft portion are rotatably engaged with each other.
【０００８】この構成によれば、例えば第１出力軸部が
ケース等に軸支されている場合には、第２出力軸部が第
１出力軸部に回転自在に軸支され、逆に第２出力軸部が
ケース等に軸支されている場合には、第１出力軸部が第
２出力軸部に回転自在に軸支されることになり、いずれ
にあっても一方の軸受を省略することができる。According to this structure, for example, when the first output shaft portion is supported by the case or the like, the second output shaft portion is rotatably supported by the first output shaft portion, and conversely When the two output shafts are rotatably supported by the case or the like, the first output shaft is rotatably supported by the second output shaft, and in either case, one bearing is omitted. can do.
【０００９】これらの場合、第１出力軸部および第２出
力軸部のいずれか一方には、エンコーダのフォトセンサ
に対応するパルス発生部が設けられていることが、好ま
しい。In these cases, it is preferable that one of the first output shaft portion and the second output shaft portion is provided with a pulse generating portion corresponding to the photosensor of the encoder.
【００１０】この構成によれば、単一の遊星歯車機構か
ら出力する第１出力軸部と第２出力軸部とは、その回転
数に所定の関係を有しているため、一方を駆動軸とし他
方をエンコーダのパルス発生部とすることで、歯車の外
乱を加味したパルス信号を得ることができる。すなわ
ち、他方の出力軸部から一方の出力軸部の回転制御用の
パルス信号を得ることができる。According to this structure, since the first output shaft portion and the second output shaft portion which are output from the single planetary gear mechanism have a predetermined relationship in the number of rotations, one of them is the drive shaft. By using the other as the pulse generator of the encoder, it is possible to obtain a pulse signal in which the disturbance of the gear is added. That is, a pulse signal for rotation control of one output shaft can be obtained from the other output shaft.
【００１１】同様に、第１出力軸部と第２出力軸部との
相互間には、一方に設けたフォトセンサと他方に設けた
パルス発生部によりエンコーダが構成されていること
が、好ましい。そして、好ましくは、第１出力軸部と第
２出力軸部とが相互に逆方向に回転するように、遊星歯
車、固定内歯歯車および可動内歯歯車を相互に歯数調節
する。Similarly, between the first output shaft portion and the second output shaft portion, it is preferable that an encoder is constituted by a photosensor provided on one side and a pulse generation section provided on the other side. Then, preferably, the planetary gears, the fixed internal gear and the movable internal gear are adjusted in number of teeth so that the first output shaft portion and the second output shaft portion rotate in mutually opposite directions.
【００１２】この構成によれば、上記と同様に、他方の
出力軸部から一方の出力軸部の回転制御用のパルス信号
を得ることができるが、特に、第１出力軸部と第２出力
軸部とが相互に逆方向に回転させるようにすれば、パル
ス発生部から第１出力軸部の１回転に対し相対的に多数
のパルス信号を得ることができ、極めて高い分解能のエ
ンコーダを構成することができる。According to this structure, similarly to the above, the pulse signal for controlling the rotation of the one output shaft can be obtained from the other output shaft, but in particular, the first output shaft and the second output can be obtained. If the shaft and the shaft are rotated in opposite directions, a large number of pulse signals can be obtained from the pulse generator for one rotation of the first output shaft, and an encoder with an extremely high resolution can be configured. can do.
【００１３】本発明のギヤードモータは、上記した小型
減速機と、小型減速機を主軸に直結したモータと、から
成ることを特徴とする。A geared motor according to the present invention is characterized by including the above-mentioned small reduction gear and a motor in which the small reduction gear is directly connected to a main shaft.
【００１４】この構成によれば、相互に関連する２つの
回転出力を持つ小型減速機を備えたギヤードモータを提
供することができる。According to this structure, it is possible to provide a geared motor including a small speed reducer having two mutually related rotary outputs.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の一実施形態に係る小型減速機およびこれを備えたギ
ヤードモータについて説明する。図１はギヤードモータ
の外観斜視図、図２はその分解斜視図、図３はその断面
図である。これらの図に示すように、このギヤードモー
タ１は、超小型のモータ２と、このモータ２に直結した
小型減速機３とで構成され、またモータ２は、例えば呼
び径６ｍｍ程度のＤＣモータで構成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A compact speed reducer and a geared motor including the same according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is an external perspective view of a geared motor, FIG. 2 is an exploded perspective view thereof, and FIG. 3 is a sectional view thereof. As shown in these figures, the geared motor 1 is composed of an ultra-small motor 2 and a small reducer 3 directly connected to the motor 2, and the motor 2 is, for example, a DC motor having a nominal diameter of about 6 mm. It is configured.
【００１６】小型減速機３は、略円筒状のケース４に、
主体を為す遊星歯車機構５を内蔵して、構成されてい
る。ケース４は、モータ２に固定した入力側ケース７
と、入力側ケース７にスナップイン形式で接合する出力
側ケース８とで、２分割に構成されている。一方、遊星
歯車機構５は、モータ２に直結した入力側の太陽歯車１
０と、太陽歯車１０に噛み合う３個の遊星歯車１１，１
１，１１と、各遊星歯車１１を自転自在に且つ太陽歯車
１０廻りに公転自在に支持するキャリア１２と、遊星歯
車１１の一方の半部に噛み合う固定内歯歯車１３と、遊
星歯車１１の他方の半部に噛み合う可動内歯歯車１４と
で、構成されている。また、可動内歯歯車１４には、第
１出力軸１５が一体に形成され、これと同軸上において
キャリア１２には、第２出力軸１６が一体に形成されて
いる。The small speed reducer 3 has a substantially cylindrical case 4
It is configured by incorporating the planetary gear mechanism 5 that forms the main body. The case 4 is an input side case 7 fixed to the motor 2.
And the output side case 8 that is joined to the input side case 7 in a snap-in manner are configured in two parts. On the other hand, the planetary gear mechanism 5 includes the input sun gear 1 directly connected to the motor 2.
0 and three planetary gears 11, 1 that mesh with the sun gear 10.
1, 11, a carrier 12 that supports the planetary gears 11 so as to rotate freely and revolve around the sun gear 10, a fixed internal gear 13 that meshes with one half of the planetary gears 11, and the other of the planetary gears 11. And a movable internal gear 14 that meshes with one half of the. A first output shaft 15 is integrally formed with the movable internal gear 14, and a second output shaft 16 is integrally formed with the carrier 12 coaxially therewith.
【００１７】入力側ケース７は、内側に平面視略十字状
の十字溝２１を有して、ブロック状に一体に成形されて
おり、その中心部分には、モータ２の主軸２ａ廻りに形
成したボス２ｂに嵌合する嵌合開口２２が形成されてい
る。十字溝２１には、小ねじ２３，２３用の一対の座ぐ
り溝２４，２４と、固定内歯歯車１３を固定するための
一対の嵌合溝２５，２５とが、周方向に交互に形成され
ている（図２参照）。そして、入力側ケース７は、一対
の座ぐり溝２４，２４を介してモータ２の端面２ｃに螺
合した２本の小ねじ２３，２３により、モータ２にねじ
止め固定されている。The input side case 7 has a cross groove 21 having a substantially cross shape in plan view inside and is integrally formed in a block shape. The input side case 7 is formed around the main shaft 2a of the motor 2 in the central portion thereof. A fitting opening 22 that fits into the boss 2b is formed. In the cross groove 21, a pair of counterbore grooves 24, 24 for machine screws 23, 23 and a pair of fitting grooves 25, 25 for fixing the fixed internal gear 13 are alternately formed in the circumferential direction. (See FIG. 2). Then, the input side case 7 is screwed and fixed to the motor 2 by two machine screws 23, 23 screwed into the end surface 2c of the motor 2 via the pair of counterbore grooves 24, 24.
【００１８】一方、入力側ケース７の外周面には、スナ
ップイン用の４つの係止突起２６と、上記の一対の座ぐ
り溝２４，２４および一対の嵌合溝２５，２５に面する
４つの方形凸部２７とが、周方向に交互に形成されてい
る。各係止突起２６は、ガイド斜面を有して角形尖塔状
に形成されており、後述する出力側ケース８の係止孔３
４がスナップイン形式で係止されるようになっている。
また、４つの方形凸部２７には、出力側ケース８の４つ
の切欠き部３２が嵌り込み、出力側ケース８が軸方向お
よび周方向に位置決めされるようになっている。On the other hand, on the outer peripheral surface of the input side case 7, the four locking projections 26 for snap-in, the pair of counterbore grooves 24, 24 and the pair of fitting grooves 25, 25 are provided. Two rectangular convex portions 27 are formed alternately in the circumferential direction. Each locking projection 26 is formed in a square spire shape having a guide slope, and locking holes 3 of the output side case 8 described later are provided.
4 is adapted to be locked in a snap-in form.
Further, the four notches 32 of the output side case 8 are fitted into the four rectangular convex portions 27, and the output side case 8 is positioned in the axial direction and the circumferential direction.
【００１９】出力側ケース８は、周壁部８ａと先端側の
覆い壁部８ｂとで略円筒状に一体に成形されており、覆
い壁部８ｂの中心部には、可動内歯歯車１４を回転自在
に支持する円形の摺接開口３１が形成されている。周壁
部８ａにおける出力側ケース８の接合部分には、周方向
に均等配置した４つの切欠き部３２により４つの突片３
３が形成され、この各突片２２に、入力側ケース７の係
止突起２６が係止される係止孔３４が形成されている。The output side case 8 is integrally molded into a substantially cylindrical shape by a peripheral wall portion 8a and a cover wall portion 8b on the front end side. The movable internal gear 14 is rotated at the center of the cover wall portion 8b. A circular sliding contact opening 31 is formed so as to freely support it. At the joint portion of the output side case 8 in the peripheral wall portion 8a, the four protrusions 3 are provided by the four notch portions 32 evenly arranged in the circumferential direction.
3 is formed, and a locking hole 34 for locking the locking projection 26 of the input side case 7 is formed in each of the projecting pieces 22.
【００２０】モータ２にねじ止めされた入力側ケース７
に対し、４つの切欠き部３２を４つの方形凸部２７に位
置合わせした後、軸方向から出力側ケース８を押し込む
と、出力側ケース８の各突片３３が入力側ケースの係止
突起（ガイド斜面２６ａ）２６を乗り越えて、係止孔３
４にスナップイン形式で係止される。また、この状態
で、出力側ケース８の４つの切欠き部３２が入力側ケー
ス７の４つの方形凸部２７に嵌り込み、出力側ケース８
が入力側ケース７に不動に且つ抜止め状態に接合され
る。Input side case 7 screwed to the motor 2
On the other hand, when the output side case 8 is pushed in from the axial direction after aligning the four cutout portions 32 with the four rectangular convex portions 27, the respective projecting pieces 33 of the output side case 8 are locked by the input side case. (Guide slope 26a) 26 overcoming the locking hole 3
It is locked in 4 by snap-in type. Further, in this state, the four cutout portions 32 of the output side case 8 are fitted into the four rectangular convex portions 27 of the input side case 7, and the output side case 8
Is fixedly connected to the input side case 7 in a state in which it does not come off.
【００２１】太陽歯車１０は、太陽歯車形成部３７と、
太陽歯車形成部３７のモータ２側に連なる軸穴形成部３
８とから成り、樹脂等で一体に成形されている。軸穴形
成部３８は、太陽歯車形成部３７を支持すべくこれより
幾分太径に形成され、略半円形断面の軸穴３９を介し
て、モータ２の主軸（入力軸）２ａに打ち込むようにし
て軸着されている。また、太陽歯車形成部３７は、後述
する各遊星歯車１１の大歯車形成部４４に噛み合ってい
る。The sun gear 10 includes a sun gear forming portion 37,
Shaft hole forming part 3 connected to the motor 2 side of the sun gear forming part 37
8 and is integrally molded of resin or the like. The shaft hole forming portion 38 is formed to have a diameter slightly larger than that of the sun gear forming portion 37 so as to support the sun gear forming portion 37, and is driven into the main shaft (input shaft) 2a of the motor 2 through the shaft hole 39 having a substantially semicircular cross section. It is pivoted on. Further, the sun gear forming portion 37 meshes with a large gear forming portion 44 of each planetary gear 11, which will be described later.
【００２２】各遊星歯車１１は、歯車本体４１と、同軸
上において歯車本体４１の軸方向の両端部に突設した一
対の支軸部４２，４２とから成り、樹脂等で一体に成形
されている。歯車本体４１は、可動内歯歯車１４に噛み
合う小歯車形成部４３と、小歯車形成部４３のモータ２
側に連なる大歯車形成部４４とで一体に形成され、大歯
車形成部４４には、太陽歯車１０が噛み合うと共に固定
内歯歯車１３が噛み合っている。Each planetary gear 11 is composed of a gear main body 41 and a pair of support shaft portions 42, 42 which are coaxially provided at both axial end portions of the gear main body 41 so as to project integrally. There is. The gear body 41 includes a small gear forming portion 43 that meshes with the movable internal gear 14, and a motor 2 of the small gear forming portion 43.
It is integrally formed with the large gear forming portion 44 continuous to the side, and the sun gear 10 meshes with the large gear forming portion 44 and the fixed internal gear 13 meshes therewith.
【００２３】小歯車形成部４３と大歯車形成部４４と
は、歯数および各歯の位相が同一で、モジュールが異な
る構成になっている。したがって、小歯車形成部４３
は、大歯車形成部４４よりそのピッチ円直径が小さく、
且つその輪郭線が大歯車形成部４４の輪郭線内に納まっ
ている。これにより、所望の減速比を得ることが可能と
なると共に、金型の型抜きを単純化することができる。The small gear forming portion 43 and the large gear forming portion 44 have the same number of teeth and the same phase of each tooth, but different modules. Therefore, the pinion forming portion 43
Has a pitch circle diameter smaller than that of the large gear forming portion 44,
In addition, the contour line is contained within the contour line of the large gear forming portion 44. This makes it possible to obtain a desired reduction gear ratio and simplify the die cutting of the die.
【００２４】そして、このように構成された３個の遊星
歯車１１，１１，１１は、相互に１２０°点対称位置に
且つその軸線が相互に平行に配設され、それぞれ一対の
支軸部４２，４２により、キャリア１２に両持ちで回転
自在に支持されている。これにより、各遊星歯車１１
は、キャリア１２を介して太陽歯車１０廻りに公転しつ
つ、自転する。The three planetary gears 11, 11, 11 thus constructed are arranged at 120 ° point symmetry with respect to each other and their axes are parallel to each other. , 42 are supported by the carrier 12 so as to be rotatable and supported on both sides. As a result, each planetary gear 11
Revolves around the sun gear 10 via the carrier 12 while rotating on its axis.
【００２５】キャリア１２は、軸方向の略中間位置で２
分割された入力側ピース１２ａと出力側ピース１２ｂと
を相互に接合して、構成されている。また、出力側ピー
ス１２ｂには、同軸上において、上記した第２出力軸１
６が一体に形成されている（図４参照）。キャリア１２
は、遊星歯車１１における大歯車形成部４４と小歯車形
成部４３との境界部分に対応する位置で２分割され、入
力側ピース１２ａが大歯車形成部４４に面し、出力側ピ
ース１２ｂが小歯車形成部４３に面している。The carrier 12 is 2 at a substantially intermediate position in the axial direction.
The divided input side piece 12a and output side piece 12b are joined to each other. Further, the output side piece 12b is coaxially provided with the second output shaft 1 described above.
6 are integrally formed (see FIG. 4). Carrier 12
Is divided into two at a position corresponding to a boundary portion between the large gear formation portion 44 and the small gear formation portion 43 in the planetary gear 11, the input side piece 12a faces the large gear formation portion 44, and the output side piece 12b is small. It faces the gear forming portion 43.
【００２６】入力側ピース１２ａは、厚肉円板状の軸受
け部５１と、軸受け部５１から出力側ピース１２ｂに向
かって延びる３つの柱状連結部５２，５２，５２とから
成り、樹脂等で一体に成形されている。軸受け部５１の
中心部には、太陽歯車１０が遊挿される円形の逃げ開口
５３が形成されている。３つの柱状連結部５２は、周方
向に３つの遊星歯車１１を交互に挟んで均等に配置され
（１２０°点対称）、また軸受け部５１には、各柱状連
結部５２，５２間に位置して、遊星歯車（支軸部４２）
１１を回転自在に支持する３つの軸受け孔５４，５４，
５４が形成されている。The input-side piece 12a comprises a thick disk-shaped bearing portion 51 and three columnar connecting portions 52, 52, 52 extending from the bearing portion 51 toward the output-side piece 12b, and is integrally made of resin or the like. Is molded into. A circular escape opening 53 into which the sun gear 10 is loosely inserted is formed in the center of the bearing portion 51. The three columnar connecting portions 52 are evenly arranged by alternately sandwiching the three planetary gears 11 in the circumferential direction (120 ° point symmetry), and the bearing portion 51 is located between the columnar connecting portions 52, 52. , Planetary gear (spindle 42)
Three bearing holes 54, 54 for rotatably supporting 11
54 is formed.
【００２７】各柱状連結部５２の先端には、出力側ピー
ス１２ｂに接合するための円柱状の接合ピン５５が突設
している。また、各柱状連結部５２は、断面略三角形に
形成されており、遊星歯車１１に面する２辺は、遊星歯
車１１を逃げるべく円弧状に窪入形成され、外側に位置
する他の１辺は、軸受け部５１の外周面と面一になるよ
うに円弧状に突出形成されている。そして、軸受け部５
１のモータ２側の端部は、薄肉に形成された環状突起５
６となっており、キャリア１２は、この環状突起５６の
部分で固定内歯歯車１３の環状段部７６に回転自在に支
持され、且つ軸方向に位置決めされている。At the tip of each columnar connecting portion 52, a columnar joining pin 55 for joining to the output side piece 12b is projected. Further, each columnar connecting portion 52 is formed in a substantially triangular cross-section, and two sides facing the planetary gear 11 are formed in an arc shape so as to escape the planetary gear 11, and the other one side located on the outer side. Are formed in an arc shape so as to be flush with the outer peripheral surface of the bearing portion 51. And the bearing 5
The end of the motor 1 on the side of the motor 2 has a thin annular protrusion 5
6, the carrier 12 is rotatably supported by the annular stepped portion 76 of the fixed internal gear 13 at the annular projection 56, and is positioned in the axial direction.
【００２８】同様に、出力側ピース１２ｂは、厚肉円板
状の軸受け部６１と、軸受け部６１から入力側ピース１
２ａに向かって延びる３つの柱状連結部６２，６２，６
２とから成り、樹脂等で一体に成形されている。出力側
ピース１２ｂの３つの柱状連結部６２は、周方向に３つ
の遊星歯車１１を交互に挟んで均等に配置され（１２０
°点対称）、また軸受け部６１には、各柱状連結部６
２，６２間に位置して、遊星歯車（支軸部４２ｂ）１１
を回転自在に支持する３つの軸受け孔６５，６５，６５
が形成されている。各柱状連結部６２の軸心には、入力
側ピース１２ａの接合ピン５５が接合される接合孔６６
が貫通形成されている。そして、上記と同様に各柱状連
結部６２は、断面略三角形に形成されている。Similarly, the output side piece 12b includes a thick disk-shaped bearing portion 61 and the input side piece 1 from the bearing portion 61.
Three columnar connecting portions 62, 62, 6 extending toward 2a
2 and are integrally formed of resin or the like. The three columnar connecting portions 62 of the output side piece 12b are evenly arranged with the three planetary gears 11 alternately sandwiched in the circumferential direction (120).
(Point symmetry), and each of the columnar connecting portions 6 is included in the bearing portion 61.
Located between 2 and 62, the planetary gear (support shaft portion 42b) 11
Bearings 65, 65, 65 for rotatably supporting the
Are formed. A joint hole 66 into which the joint pin 55 of the input-side piece 12a is joined is formed in the axis of each columnar connecting portion 62.
Are formed through. Then, similarly to the above, each columnar connecting portion 62 is formed in a substantially triangular cross section.
【００２９】固定内歯歯車１３は、各遊星歯車１１の大
歯車形成部４４に噛み合う固定歯車形成部７１と、固定
歯車形成部７１のモータ２側に連なる歯車支持部７２と
から成り、樹脂等で一体に成形されている。固定歯車形
成部７１の軸方向の丈（歯幅）は、これに噛み合う遊星
歯車１１の大歯車形成部４４の丈より十分に大きく形成
されている。また、固定歯車形成部７１の可動内歯歯車
１４側には、段部を介して、可動内歯歯車１４が回転自
在に係合する薄肉の固定側環状摺接部７３が形成されて
いる。The fixed internal gear 13 is composed of a fixed gear forming portion 71 that meshes with the large gear forming portion 44 of each planetary gear 11, and a gear support portion 72 connected to the motor 2 side of the fixed gear forming portion 71. It is integrally molded with. The axial length (tooth width) of the fixed gear formation portion 71 is formed sufficiently larger than the length of the large gear formation portion 44 of the planetary gear 11 that meshes with the fixed gear formation portion 71. Further, on the movable internal gear 14 side of the fixed gear forming portion 71, a thin fixed-side annular sliding contact portion 73 with which the movable internal gear 14 is rotatably engaged is formed via a step portion.
【００３０】歯車支持部７２は、固定歯車形成部７１に
連なる端面壁様の形態を有しており、その中心部には、
太陽歯車１０の軸穴形成部３８を逃げる円形開口７５が
形成されている。また、歯車支持部７２の内周面には環
状段部７６が形成されており、この環状段部７６に上記
のキャリア（の環状突起５６）１２が、軸方向に位置決
めされた状態で回転自在に支持されている。The gear support portion 72 has a shape like an end face wall connected to the fixed gear formation portion 71, and the center portion thereof has
A circular opening 75 that escapes the shaft hole forming portion 38 of the sun gear 10 is formed. Further, an annular step portion 76 is formed on the inner peripheral surface of the gear support portion 72, and the carrier (the annular protrusion 56 thereof) 12 is rotatable in the annular step portion 76 while being axially positioned. Supported by.
【００３１】一方、歯車支持部７２のモータ２側には、
一対の嵌合突起７７（一方のみ図示（図２））が１８０
°点対称となるように突出形成されている。上述したよ
うに、入力側ケース７には一対の嵌合溝２５，２５が形
成されており、一対の嵌合突起７７をこの一対の嵌合溝
２５，２５に嵌合し、固定内歯歯車１３を入力側ケース
７に着座させることにより、固定内歯歯車１３が入力側
ケース７に対し、回止め状態で固定される。On the other hand, on the motor 2 side of the gear support 72,
The pair of fitting protrusions 77 (only one is shown (FIG. 2)) is 180
The protrusions are formed so as to be point-symmetrical. As described above, the pair of fitting grooves 25, 25 is formed in the input side case 7, and the pair of fitting protrusions 77 are fitted into the pair of fitting grooves 25, 25 to fix the fixed internal gear. By seating 13 on the input side case 7, the fixed internal gear 13 is fixed to the input side case 7 in a rotationally stopped state.
【００３２】可動内歯歯車１４は、有底円筒状の歯車本
体８１と、同軸上において歯車本体８１から軸方向先方
に突出する第１出力軸１５とから成り、樹脂等で一体に
成形されている。歯車本体８１は、円筒状の可動歯車形
成部８２と、可動歯車形成部８２に連なる端面壁部８３
とから成り、端面壁部８３の中心部から第１出力軸１５
が延びている。The movable internal gear 14 comprises a gear body 81 having a cylindrical shape with a bottom and a first output shaft 15 coaxially projecting forward from the gear body 81 in the axial direction. There is. The gear body 81 includes a cylindrical movable gear forming portion 82 and an end face wall portion 83 continuous with the movable gear forming portion 82.
And the first output shaft 15 from the center of the end wall portion 83.
Is extended.
【００３３】可動歯車形成部８２は、上記の固定歯車形
成部７１と同様に、その軸方向の丈（歯幅）は、これに
噛み合う遊星歯車１１の小歯車形成部４３の丈より十分
に大きく形成されている。また、可動歯車形成部８２の
固定内歯歯車１３側には、段部を介して、上記の固定側
環状摺接部７３が回転自在に係合する薄肉の可動側環状
摺接部８６が形成されている。Like the fixed gear forming portion 71, the movable gear forming portion 82 has an axial length (tooth width) sufficiently larger than that of the small gear forming portion 43 of the planetary gear 11 meshing with the movable gear forming portion 82. Has been formed. Further, on the fixed internal gear 13 side of the movable gear forming portion 82, a thin-walled movable side annular sliding contact portion 86 with which the fixed side annular sliding contact portion 73 is rotatably engaged is formed via a step portion. Has been done.
【００３４】一方、端面壁部８３の出力軸１５側の肩部
は段部となっており、この端面壁段部８７が、上記の出
力側ケース８の摺接開口３１に回転自在に係合してい
る。すなわち、可動内歯歯車１４は、その可動側環状摺
接部８６が固定内歯歯車１３の固定側環状摺接部７３に
回転自在に摺接すると共に、この端面壁段部８７が出力
側ケース８の摺接開口３１に回転自在に摺接し、軸方向
の２個所で回転自在に支持されている。On the other hand, the shoulder portion of the end surface wall portion 83 on the output shaft 15 side is a step portion, and this end surface wall step portion 87 is rotatably engaged with the sliding contact opening 31 of the output side case 8. is doing. That is, in the movable internal gear 14, the movable annular slide contact portion 86 is rotatably brought into sliding contact with the fixed annular slide contact portion 73 of the fixed internal gear 13, and the end surface wall step 87 is provided in the output side case 8. The slide contact opening 31 is rotatably slidably contacted and is rotatably supported at two axial positions.
【００３５】ここで本発明の要部を構成する第１出力軸
１５および第２出力軸１６について詳細に説明する。Here, the first output shaft 15 and the second output shaft 16 which constitute the main part of the present invention will be described in detail.
【００３６】上述したように、第１出力軸１５は、同軸
上において可動内歯歯車１４に一体に形成され、先方
（図示上方）に延在している。第１出力軸１５は円筒状
に形成され、その内周面に第２出力軸１６が挿通し、こ
れを回転自在に軸支している。一方、第２出力軸１６
は、同軸上においてキャリア１２と一体に形成され、先
方（図示上方）に延在している。第２出力軸１６は円柱
状に形成され、第１出力軸１５は挿通し、且つその先端
部が第１出力軸１５からわずかに突出している。As described above, the first output shaft 15 is coaxially formed integrally with the movable internal gear 14, and extends forward (upward in the drawing). The first output shaft 15 is formed in a cylindrical shape, and the second output shaft 16 is inserted into the inner peripheral surface of the first output shaft 15 and rotatably supports the second output shaft 16. On the other hand, the second output shaft 16
Are coaxially formed integrally with the carrier 12 and extend forward (upward in the drawing). The second output shaft 16 is formed in a cylindrical shape, the first output shaft 15 is inserted therethrough, and the tip portion thereof slightly projects from the first output shaft 15.
【００３７】この場合、第１出力軸１５からは、大きい
減速比の回転出力が得られ、第２出力軸１６からは、小
さい減速比の回転出力が得られるようになっている。す
なわち、第１出力軸１５からは比較的大きなトルクが得
られ、第２出力軸１６からは比較的小さなトルクが得ら
れると共に、この両者の回転数は、相互に関連するもの
の異なるものとなる。In this case, the first output shaft 15 can obtain a rotation output having a large reduction ratio, and the second output shaft 16 can obtain a rotation output having a small reduction ratio. That is, a relatively large torque is obtained from the first output shaft 15 and a relatively small torque is obtained from the second output shaft 16, and the rotational speeds of the both are mutually related but different.
【００３８】ここで、太陽歯車１０の歯数＝ｌ、遊星歯
車（大歯車形成部４４）１１の歯数＝ｒ、遊星歯車（小
歯車形成部４３）１１の歯数＝ｓ、固定内歯歯車１３の
歯数＝ｍ、可動内歯歯車１４の歯数＝ｎとすると、実施
形態の遊星歯車機構５は、
減速比＝（１＋ｍ／ｌ）／（１−（ｓｍ／ｒｎ））
となる。Here, the number of teeth of the sun gear 10 = 1, the number of teeth of the planetary gear (large gear forming part 44) = r, the number of teeth of the planetary gear (small gear forming part 43) = s, fixed internal teeth When the number of teeth of the gear 13 = m and the number of teeth of the movable internal gear 14 = n, the planetary gear mechanism 5 of the embodiment has a reduction ratio = (1 + m / l) / (1- (sm / rn)). .
【００３９】この関係式によれば、減速比がプラスの値
となる場合には、第１出力軸１５と第２出力軸１６とは
同方向の回転となり、マイナスの値となる場合には、第
１出力軸１５と第２出力軸１６とは逆方向の回転とな
る。いずれにあっても、各構成歯車の歯数調整により、
第１出力軸１５および第２出力軸１６のそれぞれ回転数
が調整可能であり、また両者の回転方向を正逆調整する
ことができる。According to this relational expression, when the reduction ratio has a positive value, the first output shaft 15 and the second output shaft 16 rotate in the same direction, and when the reduction ratio has a negative value, The first output shaft 15 and the second output shaft 16 rotate in opposite directions. In any case, by adjusting the number of teeth of each component gear,
The number of rotations of each of the first output shaft 15 and the second output shaft 16 can be adjusted, and the rotation directions of both can be adjusted forward and backward.
【００４０】図５は、実施形態の変形例に係る遊星歯車
１１Ａであり、この遊星歯車１１Ａでは、小歯車形成部
４３と大歯車形成部４４との間に中間歯車形成部（最も
太径）４５が一体に形成され、太陽歯車１０はこの中間
歯車形成部４５に噛み合うようになっている。上記の遊
星歯車１１に代えて、この遊星歯車１１Ａを搭載した遊
星歯車機構５は、さらに遊星歯車（中間歯車形成部４
５）１１Ａの歯数＝ｔとすると、
減速比＝（１＋ｔｍ／ｒｌ）／（１−（ｓｍ／ｒｎ））
となる。FIG. 5 shows a planetary gear 11A according to a modification of the embodiment. In this planetary gear 11A, an intermediate gear forming portion (largest diameter) is provided between the small gear forming portion 43 and the large gear forming portion 44. 45 is integrally formed, and the sun gear 10 meshes with the intermediate gear forming portion 45. The planetary gear mechanism 5 equipped with the planetary gear 11 </ b> A instead of the planetary gear 11 is further equipped with a planetary gear (intermediate gear forming unit 4
5) If the number of teeth of 11A = t, then the reduction ratio = (1 + tm / rl) / (1- (sm / rn)).
【００４１】この関係式によれば、上記の要素に加え、
中間歯車形成部４５と太陽歯車１０の減速比を自在に調
整することが可能となり、第１出力軸１５または第２出
力軸１６の減速比を整数に調節することが可能となる。
すなわち、本実施形態の小型減速機３が、ステッピング
モータの減速機として極めて有用となる。According to this relational expression, in addition to the above elements,
It is possible to freely adjust the reduction ratio of the intermediate gear forming portion 45 and the sun gear 10, and it is possible to adjust the reduction ratio of the first output shaft 15 or the second output shaft 16 to an integer.
That is, the small reduction gear 3 of the present embodiment is extremely useful as a reduction gear for a stepping motor.
【００４２】ところで、１つの出力軸（第１出力軸１５
に相当）のみの従来のギヤードモータにおいて、エンコ
ーダを用いて回転速度の検出等を行う場合、出力軸にス
リット円板（パルス発生部）を設けても、出力軸自体の
回転速度が極めて遅いため（高減速比）、スリット円板
の直径を大きくしてスリット数を増やさないかぎり、細
かな分割パルスを得ることができない（精密な制御がで
きない。）。もっとも、モータの主軸にスリット円板を
設ければ、かかる不具合はないが、この場合にはギヤの
外乱を加味したパルスを得ることができない。そこで、
本実施形態では、上記２つの出力軸１５，１６を活用し
て以下のようにエンコーダを構成している。By the way, one output shaft (first output shaft 15
In the conventional geared motor (only equivalent to), when the rotational speed is detected using an encoder, the rotational speed of the output shaft itself is extremely slow even if a slit disk (pulse generator) is provided on the output shaft. (High reduction ratio), unless the number of slits is increased by increasing the diameter of the slit disk, it is impossible to obtain fine divided pulses (fine control is not possible). However, if a slit disk is provided on the main shaft of the motor, such a problem does not occur, but in this case, it is not possible to obtain a pulse in consideration of gear disturbance. Therefore,
In the present embodiment, the encoder is configured as follows by utilizing the two output shafts 15 and 16.
【００４３】図６を参照して、本発明の第２実施形態に
係るエンコーダ付きの小型減速機ついて説明する。この
実施形態では、第１出力軸１５と第２出力軸１６との間
にエンコーダ（ロータリエンコーダ）１７が組み込まれ
ている。第１出力軸１５の上下中間位置には、外周面に
多数の縦スリット９２を形成した筒状のパルス発生部９
１が形成され、またこれに対応して第２出力軸１６に
は、フォトセンサ９３が固定されている。With reference to FIG. 6, a compact speed reducer with an encoder according to a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, an encoder (rotary encoder) 17 is incorporated between the first output shaft 15 and the second output shaft 16. A cylindrical pulse generator 9 having a large number of vertical slits 92 formed on the outer peripheral surface thereof at an intermediate position between the upper and lower sides of the first output shaft 15.
1 is formed, and the photo sensor 93 is fixed to the second output shaft 16 correspondingly.
【００４４】パルス発生部９１には、パルスを発生させ
る多数の縦スリット９２が、周方向に均等ピッチで形成
されている。一方、フォトセンサ９３は、短く形成した
第２出力軸１６の端面に、縦スリット９２に面するよう
に外向きに固定されている。すなわち、フォトセンサ９
３は、縦スリット９２を透過した光とそれ以外の部分か
ら反射した光とでパルスを得るようになっている（反射
型）。この場合、第１出力軸１５と第２出力軸１６と
が、逆方向に回転するようになっていれば、第２出力軸
１６に対する第１出力軸１５の相対的な回転数が上がる
ため、第１出力軸１５の１回転に対し多数のパルスを得
ることができ、エンコーダ１７としての分解能を上げる
ことができる。In the pulse generator 91, a large number of vertical slits 92 for generating pulses are formed at equal pitches in the circumferential direction. On the other hand, the photo sensor 93 is fixed outwardly on the end surface of the second output shaft 16 formed to be short so as to face the vertical slit 92. That is, the photo sensor 9
3 is adapted to obtain a pulse by the light transmitted through the vertical slit 92 and the light reflected from other portions (reflection type). In this case, if the first output shaft 15 and the second output shaft 16 rotate in opposite directions, the number of rotations of the first output shaft 15 relative to the second output shaft 16 increases, A large number of pulses can be obtained for one rotation of the first output shaft 15, and the resolution of the encoder 17 can be improved.
【００４５】なお、第１出力軸１５にフォトセンサ９３
を設け、第２出力軸１６にパルス発生部９１を設けるこ
とも可能である。かかる場合には、第２出力軸１６を第
１出力軸１５から突出させ、この突出部分にパルス発生
部９１を形成すると共に、第１出力軸１５の先端にフォ
トセンサ９３を固定する。但し、この場合のパルス発生
部９１は、縦スリット９２に代えて白黒の縦縞模様と
し、吸収される光と反射する光とでパルスを得る。もち
ろん、透過型のフォトセンサ９３を用いることも可能で
ある。さらに、第１出力軸１５のパルス発生部９１や上
記の第２出力軸１６にパルス発生部９１と、その外側に
配設したフォトセンサ（図示省略）により、エンコーダ
１７を構成することも可能である。但しこの場合には、
上記のような分解能を上げることはできない。The photosensor 93 is attached to the first output shaft 15.
It is also possible to provide the pulse generator 91 on the second output shaft 16. In such a case, the second output shaft 16 is projected from the first output shaft 15, the pulse generating portion 91 is formed on this protruding portion, and the photosensor 93 is fixed to the tip of the first output shaft 15. However, the pulse generator 91 in this case has a black and white vertical stripe pattern instead of the vertical slit 92, and obtains a pulse by the absorbed light and the reflected light. Of course, it is also possible to use the transmissive photosensor 93. Further, the encoder 17 can be configured by the pulse generator 91 of the first output shaft 15, the pulse generator 91 of the second output shaft 16 and the photosensor (not shown) arranged outside thereof. is there. However, in this case,
It is not possible to increase the resolution as described above.
【００４６】このように、第１出力軸１５および第２出
力軸１６に、エンコーダ１７を組み込むことにより、歯
車による外乱を加味したエンコーダ１７を構成すること
ができ、精密制御が可能になると共に、２つの回転出力
を関連付けて有効に活用することができる。また、第１
出力軸１５と第２出力軸１６とを逆方向に回転させるも
のでは、パルス発生部９１を大型化する必要がなく（ス
リット数を増やさなくても細かな分割パルスを得られ
る）、減速機の小型化を損なうことがない。As described above, by incorporating the encoder 17 into the first output shaft 15 and the second output shaft 16, it is possible to configure the encoder 17 in consideration of the disturbance caused by the gears, which enables precise control and The two rotation outputs can be associated and effectively used. Also, the first
In the case of rotating the output shaft 15 and the second output shaft 16 in opposite directions, it is not necessary to upsize the pulse generator 91 (fine divided pulses can be obtained without increasing the number of slits), and the speed reducer There is no loss in miniaturization.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上のように本発明の小型減速機および
これを備えたギヤードモータによれば、遊星歯車機構か
ら２つの回転出力を取り出すことができるため、関連す
る回転数の２つの回転出力を活用できる各種機器に対
し、コンパクトで高精度なギヤードモータを提供するこ
とができる。As described above, according to the small speed reducer of the present invention and the geared motor equipped with the same, since two rotation outputs can be taken out from the planetary gear mechanism, two rotation outputs of related rotation speeds can be obtained. It is possible to provide a compact and highly accurate geared motor for various types of equipment that can utilize the.
【図１】本発明の一実施形態に係るギヤードモータの外
観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of a geared motor according to an embodiment of the present invention.
【図２】実施形態に係るギヤードモータの分解斜視図で
ある。FIG. 2 is an exploded perspective view of the geared motor according to the embodiment.
【図３】実施形態に係る小型減速機の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the small reduction gear according to the embodiment.
【図４】第１出力軸および第２出力軸廻りの拡大分解斜
視図である。FIG. 4 is an enlarged exploded perspective view around a first output shaft and a second output shaft.
【図５】実施形態の変形例に係る遊星歯車の外観斜視図
である。FIG. 5 is an external perspective view of a planetary gear according to a modified example of the embodiment.
【図６】実施形態に係る小型減速機の他の実施形態の部
分分解斜視図である。FIG. 6 is a partially exploded perspective view of another embodiment of the small reducer according to the embodiment.
１ ギヤードモータ ２ モータ
３ 小型減速機 ４ ケース
５ 遊星歯車機構 １０ 太陽歯車
１１ 遊星歯車 １２ キャリ
ア
１２ａ 入力側ピース １２ｂ 出力
側ピース
１３ 固定内歯歯車 １４ 可動内
歯歯車
１５ 第１出力軸 １６ 第２出
力軸
１７ エンコーダ ９１ パルス
発生部
９２ フォトセンサ1 Geared Motor 2 Motor 3 Small Reduction Gear 4 Case 5 Planetary Gear Mechanism 10 Sun Gear 11 Planetary Gear 12 Carrier 12a Input Side Piece 12b Output Side Piece 13 Fixed Internal Tooth Gear 14 Movable Internal Tooth Gear 15 First Output Shaft 16 Second Output Axis 17 Encoder 91 Pulse generator 92 Photo sensor
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J027 FA36 FB34 GB03 GC13 GC24 GC26 GC28 GD04 GD07 GD08 GD12 GE29 5H607 AA12 BB01 BB04 BB10 CC03 DD03 DD08 DD17 DD19 EE33 EE36 HH03 HH08 JJ05 5H611 AA01 BB01 BB03 BB10 PP05 QQ01 RR04 UA07 Continued front page F term (reference) 3J027 FA36 FB34 GB03 GC13 GC24 GC26 GC28 GD04 GD07 GD08 GD12 GE29 5H607 AA12 BB01 BB04 BB10 CC03 DD03 DD08 DD17 DD19 EE33 EE36 HH03 HH08 JJ05 5H611 AA01 BB01 BB03 BB10 PP05 QQ01 RR04 UA07
Claims (7)
み合う遊星歯車と、前記遊星歯車を自転自在に且つ前記
太陽歯車廻りに公転自在に支持するキャリアと、前記遊
星歯車に噛み合う固定内歯歯車と、前記遊星歯車に噛み
合う可動内歯歯車と、から成る遊星歯車機構を備えた小
型減速機において、 前記可動内歯歯車を第１の回転出力手段とし、前記キャ
リアを第２の回転出力手段としたことを特徴とする小型
減速機。1. A sun gear on the input side, a planet gear that meshes with the sun gear, a carrier that supports the planet gear so that it can rotate and revolves around the sun gear, and fixed internal teeth that mesh with the planet gear. A small speed reducer including a planetary gear mechanism including a gear and a movable internal gear that meshes with the planetary gear, wherein the movable internal gear serves as a first rotation output unit and the carrier serves as a second rotation output unit. A small reducer characterized by
記第１の回転出力手段を構成する円筒状の第１出力軸部
を有し、 前記キャリアは、同軸上において前記第２の回転出力手
段を構成すると共に前記第１出力軸部に挿通する第２出
力軸部を有することを特徴とする請求項１に記載の小型
減速機。2. The movable internal gear has a cylindrical first output shaft portion that coaxially constitutes the first rotation output means, and the carrier coaxially has the second rotation output. The small speed reducer according to claim 1, further comprising a second output shaft portion that constitutes the means and is inserted into the first output shaft portion.
は、相互に回転自在に係合していることを特徴とする請
求項２に記載の小型減速機。3. The small reducer according to claim 2, wherein the first output shaft portion and the second output shaft portion are rotatably engaged with each other.
部のいずれか一方には、エンコーダのフォトセンサに対
応するパルス発生部が設けられていることを特徴とする
請求項２または３に記載の小型減速機。4. A pulse generator corresponding to a photo sensor of an encoder is provided on either one of the first output shaft portion and the second output shaft portion. Small reducer described in.
の相互間には、一方に設けたフォトセンサと他方に設け
たパルス発生部によりエンコーダが構成されていること
を特徴とする請求項２または３に記載の小型減速機。5. An encoder is formed between the first output shaft portion and the second output shaft portion by a photosensor provided on one side and a pulse generation section provided on the other side. The small reduction gear according to claim 2 or 3.
が相互に逆方向に回転するように、前記遊星歯車、前記
固定内歯歯車および前記可動内歯歯車が相互に歯数調節
されていることを特徴とする請求項４に記載の小型減速
機。6. The planetary gear, the fixed internal gear and the movable internal gear have a mutual number of teeth so that the first output shaft portion and the second output shaft portion rotate in mutually opposite directions. The small reduction gear according to claim 4, wherein the reduction gear is adjusted.
型減速機と、 前記小型減速機を主軸に直結したモータと、から成るこ
とを特徴とするギヤードモータ。7. A geared motor comprising: the small reduction gear according to claim 1; and a motor in which the small reduction gear is directly connected to a main shaft.
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